Seilias

Physics and Photography

Σχόλια - Παρατηρήσεις

Για σχόλια,  παρατηρήσεις,  διορθώσεις, αβλεψίες κλπ μη διστάσετε να επικοινωνήστε μαζί μου. Όσες προσομοιώσεις φέρουν το όνομά μου είναι ελεύθερες προς χρήση από όλους, αρκεί να μην αλλαχθούν τα σύμβολα πνευματικής ιδιοκτησίας. Τα αρχεία μπορείτε να τα βρείτε στο menu Download.
 

Σύνδεση






Ξεχάσατε τον κωδικό σας;

Με δυο λόγια

In Theory, Theory and Practice are the Same but In Practice They’re Different.

A. Einstein

 
Αρχική arrow Φυσική arrow Ηλεκτρομαγνητισμός arrow Ενταση και Δυναμικό Ηλεκτρικού Πεδίου - HTML5
Απρ
05
2020
Ενταση και Δυναμικό Ηλεκτρικού Πεδίου - HTML5 Εκτύπωση E-mail
(4 ψήφοι)
Εφαρμογή με την οποία μπορείς να μελετήσεις το ηλεκτρικό πεδίο που δημιουργούν ένα ορισμένο πλήθος ηλεκτρικών φορτίων. Μπορείς να προσθέσεις και να αφαιρέσεις φορτία πατώντας τα πλήκτρα (+) και (-). Το επιλεγμένο φορτίο σημειώνεται με μαύρο περίγραμμα και μπορείς να αλλάξεις την τιμή σου. Μπορείς επίσης να αλλάξεις την τιμή του δοκιμαστικού φορτίου. Αν επιλέξεις δυναμικές γραμμές τότε εμφανίζονται οι δυναμικές γραμμές του ηλεκτρικού πεδίου. Μπορείς να σύρεις τα φορτία σε διαφορετικές θέσεις.

Στην προηγούμενη ενότητα είδαμε πως μεταξύ δυο φορτίων ασκούνται δυνάμεις Coulomb. Σε αυτήν την παράγραφο θα περιγράψουμε τις αλληλεπιδράσεις των φορτίων με εισαγωγή άλλης μιας έννοιας της έννοιας του Ηλεκρικού πεδίου. Σε μια περιοχή θα λέμε ότι υπάρχει Ηλεκτρικό πεδίο αν ασκηθεί δύναμη σε ένα φορτίο που θα βρεθεί μέσα στον χώρο αυτόν. Βάζουμε έναν καινούργιο παίχτη στο παιχνίδι.

Ένα ηλεκτρικό πεδίο περιγράφεται από ένα διάνυσμα που ονομάζεται ένταση ηλεκτρικού πεδίου και συμβολίζεται με $\vec E$. Έστω ένα σημείο $Σ$ ενός Ηλεκτρικού πεδίου. Στο στημείο αυτό τοποθετούμε ένα σημειακό φορτίο $q$ τότε εξαιτίας του ηλεκτρικού πεδίου το φορτίο αυτό θα δεχθεί μια δύναμη $\vec F$. Ορίζουμε ως ένταση του Ηλεκτρικού πεδίου $\vec E$ στο σημείο $Σ$ το πηλίκο της δύναμης $\vec F$ προς το φορτίο $q$. Δηλαδή

 

$$\vec E=\frac{\vec F}{q}$$

$$(1)$$

Από την $(1)$ προκύπτει η ισοδύναμη

 

$$\vec F=q\vec E$$

$$(2)$$

Από την $(2)$ μπορούμε να βγάλουμε το συμπέρασμα πως

  • Αν $q>0$ τότε τα διανύσματα $\vec F,\vec E$ θα είναι ομόρροπα
  • Αν $q<0$ τότε τα διανύσματα $\vec F,\vec E$ θα είναι αντίρροπα

Αν το ηλεκτρικό πεδίο δημιουργείται από ένα σημειακό φορτίο τότε ονομάζεται πεδίο Coulomb και η ένταση σε ένα σημείο του μπορεί να υπολογιστεί από τον ορισμό του ηλεκτρικού πεδίου και από την δύναμη Coulomb

$$\vec E=\frac{\vec F}{q}$$ $$\left| {\vec E} \right| = \frac{{\left| {\vec F} \right|}}{{\left| q \right|}}$$ $$E = \frac{F}{{\left| q \right|}}$$ $$E = \frac{{k\frac{{\left| Q \right|\left| q \right|}}{{{r^2}}}}}{{\left| q \right|}}$$

 

$$E = k\frac{{\left| Q \right|}}{{{r^2}}}$$

Πεδίο Coulomb

$$(3)$$

Ας δούμε τα πράγματα από την ενεργειακή πλευρά. Η δύναμη από το ηλεκτροστατικό πεδίο είναι συντηρητική άρα ορίζεται η έννοια δυναμική ενέργεια. Το έργο της δύναμης του ηλεκτρικού πεδίου κατά την μετακίνηση ενός φορτίου $q$ από ένα σημείο $A$ σε ένα σημείο $B$ δίνεται από την εξίσωση

 

$${W_{(A \to B)}} = {U_A} - {U_B}$$

$$(4)$$

Όπου $U_A$ και $U_B$ η δυναμική ενέργεια του φορτίου $q$ στα σημεία $A$ και $B$ αντίστοιχα.

Σε αναλογία με την ένταση ορίζουμε το δυναμικό ενός ηλεκτρικού πεδίου σε ένα σημείο του $Σ$ το πηλίκο της δυναμικής ενέργειας που έχει ένα φορτίο $q$ οταν βρεθεί στο σημείο $Σ$ προς το φορτίο $q$

 

$$V_Σ=\frac{U_Σ}{q}$$

$$(5)$$

Οπότε η εξίσωση $(4)$ γράφεται

 

$${W_{(A \to B)}} = q\left( {{V_A} - {V_B}} \right)$$

$$(6)$$

Για το πεδίο Coulomb μπορεί να αποδειχθεί πως το δυναμικό δίνεται από την εξίσωση

 

$$V=k\frac{Q}{r}$$

Πεδίο Coulomb

$$(7)$$

Με την παραδοχή ότι το δυναμικό στο άπειρο είναι μηδέν.

 

$${V_\infty } = 0$$

$$(8)$$

Σχόλια
Προσθήκη νέου Αναζήτηση
+/-
Γράψτε σχόλιο
Όνομα:
Email:
 
Τίτλος:
 

3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved."

Τελευταία ανανέωση ( 06.04.20 )
 
< Προηγ.   Επόμ. >

Φυσική

Μηχανική

Ταλαντώσεις και Κύματα

Ηλεκτρομαγνητισμός

Οπτική

 
Joomla Templates by Joomlashack